Arbeitsblatt: Experimente-Werkstatt Feuer

Posten 1 Ein MiniDu brauchst: eine Zündhölzer frische Feuerwerk Wir benötigen eine brennende Kerze. standfeste Kerze Mandarinen- oder Schale von Zitrusfrüchten Was tun? Kerze ein Stück anzünden Schale nahe der Flamme kräftig knicken Beobachten und protokollieren! .und los gehts: Schale kräftig zusammenpressen. Posten 2 Was brennt .und schon gibt es ein Minifeuerwerk. denn nun? Du brauchst: 1 Kerze mit Kerzenständer Kerzendocht 1 Glimmspan (Schaschlikspiess) Streichhölzer 1 nicht brennbare Unterlage, z.B. grosser Blechdeckel Was tun? 1. Versuch, die Kerze am Wachs direkt anzuzünden. Was passiert? 2. Versuch, ein Stück Docht anzünden, das nicht in einer Kerze steckt. Was passiert? 3. Jetzt die Kerze am Docht anzünden. Die Kerze sollte eine halbe Minute brennen, so dass sich das Wachs schon verflüssigt hat. 4. Kerze ausblasen. 5. Den angezündeten Glimmspan in den aufsteigenden Dampf halten (nicht an den Docht). Beobachten und protokollieren! Posten 3 Feuerlöscher Du brauchst: 1 Teelicht 1 Schälchen mit hohem Rand 1 Glas 1 Teelöffel Backpulver (Natriumhydrogencarbonat) Essig (Essigsäure-Lösung) Streichhölzer Was tun? 1. Teelicht in das Schälchen stellen und anzünden. 2. Etwa einen Teelöffel voll Backpulver in das Glas geben. 3. Etwas Essig dazugeben. Das Gemisch fängt an stark zu schäumen, ein Gas entsteht. 4. Solange das Gemisch noch schäumt, das Glas schräg über die Kerzenflamme halten, ohne diese zu berühren. Die Flüssigkeit soll im Glas bleiben. Beobachten und protokollieren! Posten 4 Zweitflamme Du brauchst: eine Kerze mit Kerzenständer eine Holzklammer ein Metallröhrchen (Durchmesser 0,5 cm) Streichhölzer eine nicht brennbare Unterlage, z. B. großer Blechdeckel Was tun: 1. Kerze anzünden. 2. Schaue die Kerzenflamme genau an und beschreibe sie. Wo ist sie dunkel, wo ist sie hell? 3. Das Metallröhrchen am oberen Ende mit der Holzklammer festhalten und ins Innere der Kerzenflamme halten. Aus dem Röhrchen steigt weißer Dampf auf. 4. Um zu klären, was für ein Dampf das ist, versucht man nun diesen mit dem Streichholz anzuzünden. Beobachten und protokollieren! Posten 5 Wasser absaugen Du brauchst: einen flacher Teller ein Teelicht und Zündhölzer ein Glas Wasser Was tun: 1. Giesse etwas Wasser in den flachen Teller 2. Stelle das Teelicht in die entstandene Pfütze 3. Zünde die Kerze an 4. Stülpe das Glas vorsichtig über die Kerze Beobachten und protokollieren! Posten 6 Brennender Zucker Du brauchst: eine feuerfeste Unterlage ein Stück Würfelzucker wenig Asche Zündhölzer Was tun: 1. 2. 3. 4. Versuche das Stück Zucker zu entzünden Versuche die Asche zu entzünden Betupfe eine Ecke des Zuckerstücks mit wenig Asche Versuche nochmals diese Ecke anzuzünden Beobachten und protokollieren! Posten 7 Kaugummifeuerzeug Du brauchst: ein Kaugummipapier eine Batterie Schere Unterlage Was tun: 1. 2. Schneide vom Kaugummipapier einen ca. 1cm breiten Längsstreifen. 3. Falte dieses Stück in der Mitte. 4. Schneide gegen den Falz ein Dreieck weg, so dass der Streifen in der Mitte nur noch etwa 3 mm misst. 5. Öffne das Papier und halte das eine Ende mit der Folienseite an den Pluspol, die andere Seite an den Minuspol der Batterie. Beobachten und protokollieren! Posten 8 Streichholzrakete Du brauchst: 1 Streichholz 1 Nadel ein Stück Alufolie (ca 3x6cm) 1 Büroklammer Was tun: 1. Lege Streichholz und Nadel wie auf der Abbildung auf die Alufolie. 2. Wickle Streichholz und Nadel ganz satt in die Folie. Es ist ganz wichtig, dass im Päckli keine Luft mehr Platz hat. 3. Falte die überstehende Folie beim Köpfchen des Streichholzes. 4. Fahre mit dem Fingernagel entlang der Nadel, sodass ein kleiner Kanal entstehen kann. 5. Ziehe die Nadel vorsichtig aus dem Folienpäckchen. 6. Biege aus der Büroklammer eine Abschussvorrichtung. Siehe Bild! 7. Stelle deine Rakete auf die Abschussrampe und entzünde sie an der Spitze mit einem Anzünder. Beobachten und protokollieren! Was dahinter steckt: P1: Minifeuerwerk Was hier verbrennt, das sind sogenannte ätherische Öle. Diese sorgen für den leckeren Duft beim Mandarinenschälen. Sie sind brennbar, insbesondere als feiner Tröpfchennebel verbrennen sie besonders gut. Dieser Versuch geht natürlich auch mit Zitronenschalen. P2: Was brennt denn nun? Die Kerze benötigt nicht nur Sauerstoff, sondern auch das Kerzenwachs zum Brennen. Das Wachs wird durch den angezündeten Kerzendocht erhitzt und verflüssigt sich. Der Docht besteht aus einem geflochtenen Baumwollfaden, der das flüssige Wachs aufsaugt und nach oben transportiert (Kapillarkraft). In der Kerzenflamme wird das Wachs dann weiter erhitzt, so dass es verdampft. Der Wachsdampf verbrennt in der Flamme mit dem Sauerstoff der Luft. Wenn man den Glimmspan in den heissen Wachsdampf hält, springt die Flamme wieder zum Docht. Es ist der heisse Wachsdampf, der sich beim Vorhandensein von Sauerstoff leicht entzünden lässt. P3: Feuerlöscher Essigsäure und Natriumhydrogencarbonat reagieren miteinander. Dabei entsteht ein Gas, es heisst Kohlenstoffdioxid (CO2). Da Kohlenstoffdioxid schwerer ist als Luft, sinkt es in dem Glas zu Boden. Wenn nun das Glas schräg gehalten wird, fliesst das Gas, ähnlich wie Wasser, aus dem Glas. Das Gas schliesst die Kerzenflamme von der weiteren Luftzufuhr ab, so dass die Kerze erlischt. Ähnlich wie bei unserem Experiment funktioniert auch ein CO2-Feuerlöscher. Video zeigen von einem CO2 Löscher P4: Zweitflamme Der weiße Dampf der aus dem Röhrchen steigt ist Wachsdampf, der angezündet werden kann. Im Inneren ist die Kerzenflamme dunkler. Auch hier befindet sich Wachsdampf, der jedoch nicht brennt, da im Inneren der Flamme der Sauerstoff fehlt. P5: Wasser absaugen Die Luft über der Kerze ist sehr heiss. Wird das Glas über die Kerze gestülpt, wird die heisse Luft eingefangen. Sie kühlt sich ab, sobald die Kerze mangels Sauerstoff löscht. Es entsteht ein Unterdruck im Glas. Zum Ausgleich wird das Wasser ins Glas gesogen, P6: Brennender Zucker Damit ein Stoff brennt sind drei Dinge nötig: Sauerstoff (bzw. Luft), die Aktivierungsenergie und die Entzündungstemperatur. Versucht man nun den Würfelzucker mit einem Streichholz anzuzünden, brennt er nicht, weil die Aktivierungsenergie zu niedrig ist. Durch die Asche wird die nötige Aktivierungsenergie herabgesetzt und die Oxidation bzw. Verbrennung kann beginnen. Die Asche übernimmt eine Katalysatorfunktion. Denselben Effekt kann man durch die Zerkleinerung des Zuckerwürfels erreichen. Durch die grössere Oberfläche hat die Flamme eine grössere Angriffsfläche und die Aktivierungsenergie wird herabgesetzt. P7: Kaugummifeuerzeug Durch den Strom der fliesst, entsteht Wärme. Diese reicht aus um das Papier zu entzünden. P8: Zündholzrakete Durch die Hitze entzündet sich der Starter am Köpfchen des Zündholzes. Das Gas, das dabei entsteht entweicht mit grosser Energie durch den kleinen Nadelkanal. Das Zündholz wird durch den Rückstoss zur Minirakete.